鈑金加工行業(yè)具有多品種、小批量的特點,是典型的離散制造行業(yè)。鈑金零件應用廣泛,幾乎所有的制造業(yè)都需要用到鈑金加工工藝,因此,鈑金加工行業(yè)的發(fā)展對國內(nèi)動車高鐵、通訊電子和汽車造船等重要行業(yè)具有重要意義。目前,數(shù)控技術在鈑金加工行業(yè)已得到廣泛應用,保證了鈑金件的質(zhì)量與產(chǎn)量,但國內(nèi)大部分鈑金加工企業(yè)還沒實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)向智能化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變。
鈑金加工行業(yè)除了具有傳統(tǒng)離散制造業(yè)的特點外,又具有其行業(yè)所決定的特點,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、不同工序組的設備生產(chǎn)負荷差距較大
企業(yè)的鈑金加工單元包括切割、沖壓和折彎三個工序。切割和沖壓工序均可實現(xiàn)單臺設備的多訂單多工件同時加工,而折彎設備只能進行單訂單單工件加工。折彎工序的單次加工時間普遍比其他兩個工序長,導致鈑金加工單元的折彎設備數(shù)雖然比切割和沖壓工序多,但折彎工序的生產(chǎn)負荷大,故折彎工序的生產(chǎn)效率影響整個鈑金加工單元的生產(chǎn)進度;
2、零件出入庫頻繁
企業(yè)鈑金加工單元在布局上以立體庫為中心,原料、半成品和成品都通過立體庫與各設備的單獨出入庫通道傳輸。由于鈑金加工行業(yè)具備離散制造業(yè)典型的多品種,小批量特點,負責加工設備與立體庫之間零件運送任務的小車的工作量較大。
3、車間資源管控復雜
由于鈑金加工單元的立體庫沒有實現(xiàn)自動化,在一次加工操作中,車間管理人員需要選擇訂單工序加工所需的零件的多個庫位的位置并安排出入庫順序和時間,工作量較大。鈑金加工單元的生產(chǎn)訂單更新迅速,車間管理人員根據(jù)各訂單的交貨日期合理安排加工時間并保證立體庫的合理負荷和周轉(zhuǎn)率,難度較大。
鈑金加工行業(yè)的訂單零件種類繁多,為節(jié)省板材原料,部分工序需將一塊板材原料加工生成多個訂單的零件,且鈑金加工的生產(chǎn)管理需平衡設備、庫存和訂單等多種資源,人工管理方式難以實現(xiàn)多個生產(chǎn)目標均衡,影響訂單交貨率和生產(chǎn)進度。如何實現(xiàn)鈑金加工的全過程管理、節(jié)約資源成本并加快生產(chǎn)進度是當前鈑金加工行業(yè)亟待解決的問題。
制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)是近年來在制造業(yè)發(fā)展迅速的實時信息系統(tǒng),作為上層信息層與下層車間執(zhí)行層之間的信息橋梁,MES系統(tǒng)主要負責車間生產(chǎn)過程的詳細計劃制定、生產(chǎn)信息的實時反饋以及對車間突發(fā)事件的反應和處理等。
鈑金加工單元 MES 系統(tǒng)是在生產(chǎn)前通過收集車間的設備數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)等基礎數(shù)據(jù)規(guī)劃生產(chǎn)任務,在生產(chǎn)過程中實時監(jiān)控生產(chǎn)狀況和進度并記錄,在生產(chǎn)完成后整理生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)并生成圖表文件的軟件,使加工單元節(jié)約成本的同時按時完成訂單交貨任務,實現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)范化和透明化。其主要功能模塊如下:
1、庫存管理
庫存管理是管理鈑金加工單元立體庫的模塊,立體庫作為鈑金加工單元的核心設備,其運行效率對生產(chǎn)進度影響較大,本模塊主要功能是管理立體庫的出入庫任務和庫存量,減少加工設備的等料時間,實現(xiàn)立體庫自動化。
2、生產(chǎn)任務管理
生產(chǎn)任務管理根據(jù)ERP系統(tǒng)的客戶訂單或生產(chǎn)計劃大綱生成鈑金加工車間日生產(chǎn)任務,或手工錄入鈑金日生產(chǎn)任務,并進行生產(chǎn)任務的及時下發(fā),同時能夠根據(jù)車間實際情況進行生產(chǎn)任務的動態(tài)調(diào)整。其主要包括鈑金生產(chǎn)任務制定、下達、接收、調(diào)整和查詢等功能模塊。
3、進度管理
通過上層信息系統(tǒng)傳輸或人工錄入的方式獲取訂單詳細信息并執(zhí)行計劃排程操作,根據(jù)底層加工設備層反饋的設備實時信息對排程結(jié)果進行調(diào)整,以上操作需由有權限的用戶確認后執(zhí)行。用戶可在進度管理模塊實時查看各訂單加工進度信息。
4、生產(chǎn)現(xiàn)場管理
依據(jù)每個人的崗位職責與權限而不同。例如庫房人員主要進行日常發(fā)料信息與材料庫存狀態(tài)的管理:調(diào)度人員則可通過相應型號看板及現(xiàn)場問題統(tǒng)計等功能,宏觀上考察當前生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)進度與問題存在緣由。統(tǒng)計出當前急需人員解決的技術問題。
5、基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)計與管理
MES系統(tǒng)從上級接收到生產(chǎn)計劃后,必須對完成計劃的實現(xiàn)進行評估。正如以前手工紙面記錄和統(tǒng)計一樣。但是以前是憑借經(jīng)驗,現(xiàn)在則是用數(shù)據(jù)說話。工藝人員可以利用此板塊進行各類序列號的申請與管理、零件制造記錄的查詢、現(xiàn)場屏幕的管理等電子化辦公內(nèi)容,減少了無序的紙面登記賬記錄和人文操作的偏差情況發(fā)生。
6、資源與設備管理
設備維護管理者和操作者都可以通過當前設備的使用情況來監(jiān)管設備的當前狀態(tài),是否存在操作隱患和對生產(chǎn)進度產(chǎn)生影響;同時也可以發(fā)布設備維修通知、大修計劃、廠區(qū)區(qū)域改造、定時限水電等。也可以為工作單元分配具體的生產(chǎn)工人及設備維護者,從而建立起工作單元、生產(chǎn)操作和加工設備三者之間的對應關系。也可以進行工具、標準刀量具等的庫存計劃管理等。
鈑金加工企業(yè)通過MES系統(tǒng)的實施和應用,實現(xiàn)了鈑金加工制造過程的無紙化、透明化和實時化,以及與生產(chǎn)計劃、鈑金設計、物資采購等環(huán)節(jié)的集成優(yōu)化運行,從而大大提升企業(yè)鈑金加工車間制造過程管理水平。